宇宙的核心秘密之一可能離解決方案又近了一步，科學家們在理解物質和反物質以及兩者之間的相互作用方面取得了巨大突破。反物質理論雖然鮮為人知且充滿問題，但已成為許多關于現(xiàn)代物理學的解釋的關鍵部分。然而，其比例的不確定性繼續(xù)讓研究人員感到沮喪。

現(xiàn)代物理學表明，每個物質粒子都會有一個相應的反物質反粒子。這將具有相同的質量，但具有相反的電荷，等等。兩者之間的碰撞將導致相互湮滅。

這并不能解釋為什么那里沒有更多的反物質。宇宙——至少是可觀測的宇宙——主要由物質組成。然而，反物質要少得多，而不是你期望它包含的 50%，因為大爆炸創(chuàng)造了宇宙，產生了同等數(shù)量的兩種能量。

“當粒子物理學家在加速器中制造新粒子時，他們總是發(fā)現(xiàn)它們會產生粒子-反粒子對：對于每個負電子，一個帶正電的正電子，”謝菲爾德大學物理與天文學系物理學家 Lee Thompson 教授說，參與新反物質研究的國際科學家團隊之一解釋說。“那么為什么宇宙 50% 不是反物質?這是宇宙學中一個長期存在的問題——反物質怎么了?”

所謂的 T2K 實驗涉及全球 350 多名科學家，使用 SuperKamiokande 探測器觀察在質子加速器研究中心 (J-PARC) 產生的中微子和反中微子。這些地點相距超過 180 英里，當基本粒子穿過地球時，它們會在不同的物理特性之間振蕩。這些被稱為“風味”。

比較起源和檢測點的味道，T2K 團隊意識到中微子和反中微子的振蕩方式不匹配。它們物理性質的不對稱性——電荷共軛和奇偶反轉 (CP) 違反——可以解釋為什么物質如此豐富而反物質如此罕見。

該研究結果已于本周發(fā)表在《自然》雜志上。盡管尚未就物質/反物質問題得出確切結論，但該研究確實達到了重要的三標準差置信區(qū)間，統(tǒng)計顯著性程度表明確實觀察到了 CP 違規(guī)。

未來的研究希望以此作為新實驗的基礎，這可以更接近于理解反物質缺失的原因。反過來，這可以解決圍繞大爆炸和宇宙形成的最大問題之一。